[发明专利]一种基于混沌的计算机随机数生成系统及方法

权利要求书

1.一种基于混沌的计算机随机数生成系统，其特征在于：包括用户通用性设置模块，安全性加强模块以及随机数生成模块；

用户通用性设置模块：用于提供外部接口，方便其他程序调用，通过输入相关函数参数获得需要的随机序列；所述外部接口以接口函数的方式提供，提供三种接口：分别实现生成整型伪随机数、浮点型伪随机数和字符型伪随机序列，对应的函数分别为：hdintrand函数、hddoublerand函数、hdcharrand函数；其中，函数参数包括：a[]接收随机数的数组，long序列长度，Key找回随机数的密钥，*p接收生成的密钥，hdintrand函数和hddoublerand函数还包括min取值范围的最小值，max取值范围的最大值，用于获取对序列的长度、上下界、找回随机序列；

安全性加强模块：使用c中time.h中提供的minsec函数获取系统微秒级时间，并将年、月、日、时、分、秒、微秒相乘得到序列sk，如果日期中有‘0’的乘数项则将其默认置为‘1’，防止序列被置零，通过获取的是系统微妙级时间，能防止获取系统秒级时间而造成的伪随机数序列容易被攻击；

随机数生成模块：采用改进的一维Logistic映射模型，通过分组迭代方式，每次只生成单个的伪随机数，从而提高一维逻辑映射函数的随机性；同时，该改进的一维Logistic映射模型的两个参数μ和X₀由多个因素共同决定：使用四组参数迭代作为系统的系数μ；混沌序列初值X₀由固定十六进制参数mk和微秒级时间序列积sk两个参数决定；

所述随机数生成模块将安全性加强模块调用生成获得的规范化的sk和x异或运算获得初始迭代x，然后进行n次预迭代，n为生成混沌序列之前为提高随机性预迭代的次数，通过提高迭代的次数，生成随机性更强的混沌序列，将预迭代后的x与系统参数μ根据移位Logistic映射迭代，最终规格化生成单个伪随机数，根据随机序列长度分组多次迭代后最终生成伪随机数序列。

2.根据权利要求1所述的一种基于混沌的计算机随机数生成系统，其特征在于：

所述用户通用性设置模块对接口进行调用，生成整型伪随机数、浮点型伪随机数和字符型伪随机序列；对应调用的的函数分别为：hdintrand函数、hddoublerand函数、hdcharrand函数；

调用某一函数并设置参数，参数中包括接收随机数的数组，序列长度，取值范围的最大值和最小值，找回随机数的密钥和接收生成的密钥；

在字符型伪随机序列生成中，不包括取值范围的参数，供用户通用性设置模块调用。

3.根据权利要求1所述的一种基于混沌的计算机随机数生成系统，其特征在于：

所述安全性加强模块使用c中time.h中提供的minsec函数获取系统微秒级时间，并将年、月、日、时、分、秒、微秒相乘得到序列sk，如果日期中有‘0’的乘数项则将其默认置为‘1’，防止序列被置零，将所得序列sk规范化，同时获取四组固定十六进制参数，每次都依次使用四组参数中的一个进行迭代，防止只使用一个参数造成的随机性不达标，以此获得mk序列，将mk按需移位生成x，供安全性加强模块调用。